論粉噴樁地基處理施工技術要求及質量控制

【摘 要】 伴隨著我國經濟騰飛，工程施工技術不斷改進，針對軟基地基處理方法也越來越多，粉噴樁技術就是其中之一。該技術將利用深層攪拌機械在地基中進行鉆孔和噴射水泥體，然后借助于攪拌軸旋轉實施攪拌工作，從而使得噴入軟土中的粉體和軟土充分攪拌在一起，最終形成復合地基，不但成樁效率高、無噪聲污染、地基承載力強、還可以有效降低工程造價，確保工程質量進度，且效果明顯。本文分析了粉噴樁的基本特征、成樁原理以及施工技術要求等，希望能給今后軟土地基處理帶來一定借鑒意義。

【關鍵詞】 粉噴樁；軟土地基處理；技術要求；質量控制

粉體噴射施工樁，我們習慣稱之為粉噴樁，顧名思義，該技術是通過粉體噴射攪拌法施工而制成的樁， 該樁具有較高的黏結強度，且成樁介于剛性樁及柔性樁之間，具一定的壓縮性通過控制水泥的摻入量，該樁強度等級通常都在C5-C25之間。粉噴樁是一種軟土地基處理新技術，在以往的施工中通常都是用作房建工程地基處理技術，并可以適用于黏土、粉土、粉質黏土、砂土以及淤泥質土等土質環境，不但可以加速土體固結速度，而且還能保證了建筑沉降穩定快、變形小，如今粉噴樁已被大范圍地應用在工程當中。

1.粉噴樁主要形成機理

粉噴樁成樁機理是：首先，利用深層攪拌機械在地基中進行鉆孔，并對軟弱地基中噴射水泥體，然后借助于攪拌軸旋轉實施攪拌工作，從而使得噴入軟土中的粉體和軟土充分攪拌在一起，利用水泥和軟土之間所產生的一系列物理、化學反應，形成抗壓強度比天然土高得多并具整體性、水穩性的樁柱體，并由若干根樁柱體與樁周土構成復合地基。因為在粉噴樁于上鋪碎石墊層形成了固定整體，在摩擦力的作用下，從而使粉噴樁周圍土體在受到上部荷載作用下形成下沉的趨勢，通過反作用力也就給粉噴樁制造了一個負摩擦力，間接加強了粉噴樁的自身承載力；與此同時。受作用力的影響，粉噴樁對周圍一定范圍內的土體產生了負摩擦作用，這樣不僅僅大大減小了粉噴樁周圍土體沉降量，也大大提升了周圍土體的承載作用力，這就保證粉噴樁與土體構成了一個共同受力體，并形成了將粉噴樁、土體和褥墊層三者有效結合為一體的復合地基，大大加強了軟土地基的承載性能。

2. 粉噴樁施工要求及質量控制

2.1 施工機具要求與控制

通常粉噴樁都是采用長螺旋、高壓泵壓灌工藝施工，這當中需要使用到的設備包括PH- SA型噴粉攪拌樁機、空壓機、翻拌車、起吊裝置、儲灰罐等配套以及各種控制儀表等。合理地配置粉噴樁施工機械，不僅可以大大節約原材料，還避免了人工洗管所帶來的麻煩，可以在一定程度上提升施工效率，節省施工作業時間。

2.2 施工材料要求與控制

供噴射的水泥體對制作原料的要求極高，因此從原料進場開始保證水泥的質量就十分重要，一般而言，水泥體所使用的水泥應當以普通硅酸鹽水泥為宜，根據不同單樁的承載力的要求和設計強度，水泥的用量也有所不同，同時還要摻入適當的泵送劑，并且按照施工氣候變化添加適量的外加劑，外加劑應保證具有產品合格證，其滲入量應該通過試驗來進行確定，施工方必須嚴格依據抗滲等級要求，并根據現場工程實驗室科學計算出的配合比，自動設定好計量，才能進行水泥體的攪拌工作。所用碎石的粒徑應不超過10mm，若條件允許，應當盡可能采用卵石作為材料，而且混合料中砂率最好不小于70%，施工時水泥體坍落度保持在180～210mm間，這樣方便泵送時水泥體流動，可以有效保證灌注工作的順利實施。

2.3 施工工藝要求與控制

2.3.1 實驗樁施工

在粉噴樁開始施工之前，為工程施工的安全經濟考慮，應該進行5根以上的實驗樁施工，實驗裝施工完成后兩周開始對施工結果進行檢測，借以確定日后粉噴樁施工的各種施工工藝參數，比如說設計文件中的地質報告是否屬實，施工中是否存在易竄孔土層，混合料各性能是否能滿足要求等，并以此確定泵送混合料操作時泵量、泵壓以及鉆桿提升速度。

2.3.2 平整場地

為保證粉噴樁的施工質量，即便長螺旋鉆機有著較強的場地適應性，但我們還應該對場地實施簡單的平整處理。通常由于鉆機的自重性能要求，施工作業對原狀土強度不能小于50kPa，并保證施工場地平整性良好，場地表面坡度不會超過2°，針對承載力不符合規定要求的地段要采取換填素土處理。在粉噴樁開始施工以前，我們可以使用裝載機或推土機對場地實施清理、平整和碾壓工作，以滿足如后粉噴樁的施工需要。

2.3.3 測量放樣

場地平整以后，測量人員根據設計要求開始測量放樣工作，通過使用白灰或木樁等標志物，在施工場地上標明各個施工段的所有樁位，以確保粉噴樁施工連續不間斷。

2.3.4 鉆機鉆孔

在進行鉆孔前，必須要確保對施工現場進行清掃干凈，并且要挖設排水溝，把泥漿準備好，再進行試樁成孔，同時要設置準確的水準水以及軸線定位點，再做復核等方面的工作。為確保沖擊錘鉆機可以有效地懸浮鉆渣，施工中必須保證配制泥漿具有較高的性價比。鉆機鉆進時，應該事先在孔內灌注泥漿，具體的混合料比重要視土層情況而定，并根據實際地質情況，時刻保持對混合料比重和鉆錐落距的調整工作，如出現排渣、提鉆、除土或鉆孔等現象導致鉆機因故停鉆時，應當保持孔內的水頭、泥漿密度、粘度都達到規定要求，以防止坍孔事故的發生。因為對于粉噴樁而言，樁端土層承載力是樁允許承載力的重要部分，因此在鉆到設計底標高之后，要仔細檢查鉆頭土樣，確定是否鉆到設計土層。另外，在進行鉆孔時，應不斷的向孔內注漿，而注入泥漿液必須要高于地下水，從而可以起到保護孔壁以及潤滑鉆頭、減少鉆進的阻力和降低鉆頭熱度的作用。

2.3.5 開槽鋪筑砂礫墊層

在鉆孔完成且土地整平之后，應該按照設計的相關規定鋪設砂礫墊層，并使用靜力壓實法進行壓實，如果基礎底面的樁間土含水量較小，也可采取動力夯實法，確保壓實之后的墊層與虛鋪厚度比值不超過0.9。

2.4 成樁檢測

根據前面的分析我們知道，長螺旋壓灌施工工藝可以很好地保持原有地基土強度，因此，可以在成樁后的兩個星期內對復合地基或單樁靜載進行檢測。檢測工作中較為常用的方法并非直接對復合地基的承載力實施檢測，而是對樁阻極限承載力進行檢測，因為檢測樁阻極限承載力較為安全；小應變檢測雖然一貫作為樁身完整性的評價依據，但我們知道粉噴樁身由素混凝土構成，在施工中很容易受到碰裂，一次即便小應變檢測結果判定樁身存在裂隙，但這也不影響復合地基的荷載性能。通常，成樁檢測頻率占單樁靜載檢測總數的5‰-1%，而且所用的試驗點不應小于5個；每單位工程樁數按總數的十分之一進行小應變檢測，以確保粉噴樁身的完整性。

3.結論

作為軟土地基處理的新技術，粉噴樁不但施工工藝簡單、擠密效果好、承載力提高幅度大等優點，還能夠很好地通過粉體噴射攪拌法施工制成樁，共同構成復合地基，經過處理以后的軟土路基，不但承載力有力很大程度的提高，而且能很好地對軟土路基的沉降實施控制，給工程的施工質量帶來諸多便利。可見，在我國很多建筑工程中，涉及到粉噴樁軟基施工問題已逐步趨于擴大推廣的階段，相信在不久的將來隨著各種新技術的研發，水泥粉煤灰碎石樁施工技術在軟土地基中的應用與發展將前景無限。

參考文獻

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